2.2 Kennlinien für drehzahlvariable Kälteanlage
Warum ist eine drehzahlvariable Kälteanlage effizienter?
Sie muss weniger Takten, weniger Start Stopp Verluste
Was wird neben der Kompressor-Drehzahl auch noch variabel geregelt?
Die Ventilator Drehzahl
2.3 Zwischeneinspritzung
Was bezweckt die Zwischeneinspritzung?
Erhöhte Effizienz, tiefere Abkühlung Fluid
Zeichnen Sie den Kältekreislauf mit Zwischeneinspritzung in das log-p-h-Diagramm unten ein. Verwenden Sie die gestrichelte Linie als mittleres Druckniveau für die Zwischeneinspritzung. Zeichnen Sie den modifizierten Enthalpieverlauf im Kompressor ein.
Warum erhöht die Zwischeneinspritzung die Effizienz des Systems? Erklären Sie kurz anhand des log-p-h-Diagramms.
Kleineres Delta h für den Verdichter, höheres Druckniveau
2.4 MSS-Linie von Expansionsventilen
Was heisst MSS?
Minimum Stable Signal
Was ist die Bedeutung der MSS-Linie?
Grenzwert zwischen stabilem und instabilem Betrieb des Expansionsventils
Bezeichnen Sie die X- und Y-Achsen aller Diagramme
x-Achse: Delta T0h
y-Achse Q punkt 0
Markieren Sie die MSS-Linie in allen Diagrammen
Markieren Sie die Reglerkennlinien in allen Diagrammen
Bezeichnen Sie den Expansionsventil-Typ unterhalb von jedem Diagramm (thermostatisch, elektronisch, ...)
Bezeichnen Sie den Regler-Typ unterhalb von jedem Diagramm (P-Regler, PI-Regler, adaptiver Regler, ...)
Markieren Sie den instabilen Bereich im entsprechenden Diagramm
Markieren Sie den Bereich von Energieverlusten in jedem Diagramm rot markiert
2.5 Wärmerückgewinnung
Welche 4 grundsätzlichen Schaltungsvarianten für WRG kennen Sie?
Einzel, Reihe, Parallel, gemischt
Welcher Schaltungsvariante entspricht untenstehendes Schema?
Parallel
gemischt
Bezeichnen Sie folgende Komponenten in untenstehendem Schema:
Haupt- und WRG-Verflüssiger
Enthitzer, Kompressoren, Dreiwegeventil
Ergänzen Sie untenstehendes Schema zu einem vollständigen Kältekreis. Zeichnen Sie dazu alle notwendigen Komponenten nach dem Sammler bis zu den beiden Kompressoren unterhalb des bestehenden Diagramms ein mit den entsprechenden Verbindungen zum bestehenden Diagramm.
In welchem/n Wärmetauscher(n) findet die Enthitzung statt? Im Schema markieren.
In welchem/n Wärmetauscher(n) findet die Kondensation statt? Im Schema markieren.
Zwischen der Luft-Rückkühlung und der Auskopplung von Heizwärme soll hydraulisch umgeschaltet werden können. Ergänzen Sie das Schema mit den entsprechenden Regelorganen.
Ergänzen Sie untenstehendes Schema zu einem vollständigen Kältekreis.
2.6 Kombinierte Kälte-/Wärmeanlage.
Welche Wärmequellen sind vorhanden? Grundwasser, Hausabwärme (Kühlstelle...)
Grundwasser, Abwärme Kühlverteiler
Um welchen Wärmepumpen-Typ handelt es sich (Luft/Wasser, Sole/Wasser, Wasser/Wasser)?
Wasser/Wasser (Saug und Schluckbrunnen)
Warum könnten zwei Temperaturniveaus für Wärme benötigt werden?
Zwei verschiedene Prozesse
Zeichnen Sie den senkenseitigen Kreislauf für die Niedertemperatur-Wärme ein (mit grüner Farbe den Hydraulikverbindungen entlangfahren).
Zeichnen Sie den senkenseitigen Kreislauf für die Hochtemperatur-Wärme ein (rote Farbe).
Zeichnen Sie den quellenseitigen Kreislauf für die Kühlung ein (blaue Farbe).
Zeichnen Sie den quellenseitigen Kreislauf für Umgebungswärme ein (schwarz)
Was könnte der Speicher auf der kalten Seite links bezwecken?
Kältepuffer, deckt PV Produktionsspitzen, reduziert Takte, bessere gleichzeitige Nutzung Wärme und Kälte
2.6 Kombinierte Eisspeicher-Kälte-Wärme-Anlage.
Welche Wärmesenken sind vorhanden? Im Schema markieren.
Welche Wärmequellen sind vorhanden? Im Schema markieren.
Verdampfer
Was könnten die Plus- und Minus-Kühlstellen bezwecken? Erklärung in kurzem Satz.
Temperatursenkung auf 2 Niveaus->Kühl und Tiefkühlniveai
Was könnte der Eisspeicher bezwecken? Erklärung in kurzem Satz.
Kälte Speichern, Nutzung der PV Energie und entlastung der Kälteanlage
Mit welchem Wärmetauscher wird der Eisspeicher beladen (Eisbildung)? Markieren Sie den Wärmetauscher im Schema.
Mit dem Verdampfer, da dieser Wärme aus dem Eisspeicher entzieht
Mit welchem Wärmetauscher wird der Eisspeicher entladen (Abtauung)? Markieren Sie den Wärmetauscher im Schema.
Mit dem Unterkühler
Markieren Sie den Kreislauf zur Versorgung der Plus-Kühlstellen und Abwärmenutzung im Brauchwarmwasser- und Heizkreis (blaue Farbe).
Markieren Sie den zusätzlichen Kreislauf zur Versorgung der Minus-Kühlstellen (grüne Farbe).
Minus Kühlung geht um den ganzen Kreislauf
Weshalb sind jeweils mehrere Verdichter parallel geschaltet?
Damit die Anlage die Leistung Stufenweise anpassen kann
Wieviele und welche unterschiedlichen Druckniveaus hat die Anlage?
Niederdruck (Minus-Kühlung)
Mitteldruck (Plus Druckniveau)
Hochrdruck (Nach Plus Verdichtern)
2.7 Wärmerückgewinnung in Bergrestaurant.
Welche beiden Wärmequellen sind vorhanden?
Verdampfer Tiefkühlung und Verdampfer Normalkühlung
Welche Wärmesenken sind vorhanden?
Warmwasserspeicher und Vernichtungsregister
Wo wird Wärmerückgewinnung betrieben?
In beiden Plattenverflüssigern (Wärmetauschern)
Welche Funktion übernimmt der Speicher rechts im Schema?
Puffern von Wärme, um sie zurückzugewinnen, wenn nur wenig PV zur verfügung steht
Wie sind die beiden Verdichter-Kreise geschaltet (seriell/parallel)? Warum?
Parallel, da zwei unterschiedliche Temperaturniveaus verwendet werden. Beide speisen Separat in den Speicher ein
Warum hat es wohl ein «Vernichtungsregister» und was bezweckt dieses?
Um überschüssige Energie loszuwerden, wenn nichts mehr in den speicher kann und trotzdem gekühlt werden muss
Markieren Sie die Komponenten des Kältekreislaufes, welche bei der Normalkühlung in Betrieb sind.
Markieren Sie die Komponenten des Kältekreislaufes, welche bei der Tiefkühlung in Betrieb sind.
2.8. Eigenverbrauchsoptimierung von Wärmepumpen
Wie ist die Kennzahl «Eigenverbrauchsquote» definiert? Formel angeben.
Wie ist die Kennzahl «Autarkiegrad» definiert? Formel angeben.
Mit welchen Kennzahlen beurteilen Sie die Effizienz des Systems? Mind. 2 Kennzahlen nennen (ohne Formel).
JAZ, Netzaufwandzahl
Welche Kennzahl ist für den Winterstrom massgebend? 1 Kennzahl nennen.
Netzbezug im WInter
Welche thermischen Speicher können zur Eigenverbrauchsoptimierung in einer typischen Gebäudeinstallation bewirtschaftet werden? Nennen Sie 3 Speicher.
Gebäudehülle, Pufferspeicher, Brauchwarmwasserspeicher
Welcher der obigen Speicher ist am effizientesten? Warum? Kurze Begründung.
Gebäudehülle, wegen der grossen Thermischen Masse
2.10 Schema zur Eigenverbrauchsoptimierung für Einfamilienhaus
Ergänzen Sie alle notwendigen Messorgane (Stromzähler)
Ergänzen Sie die notwendigen Stellorgane für eine einfache Ansteuerung der Wärmepumpe und des Boilers über Relais.
Ergänzen Sie die notwendigen Kabel-Verbindungen für den Datentransfer zum Energiemanager (Annahme: digitales Bus-System).
Wie wird die Emobil-Ladebox typischerweise eingebunden? (kurze Beschreibung und Ergänzung im Schema)
Sie wird digital an den Energiemanager angeschlossen
Wie wird die Wärmepumpe in modernen Systemen eingebunden? (kurze Beschreibung und Ergänzung im Schema).
Welche Messorgane sind in einem Mehrfamilienhaus mit Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) zusätzlich notwendig? (nur kurze Beschreibung, ohne Schema)
Unterzähler für Wohnungen
2.11 Schema zur PV-Optimierung in PolySun
Um welche hydraulische Einbindung handelt es sich? (STASCH?)
bivalente Paralleleinbindung STASCH 6
Um welches Wärmeabgabesystem handelt es sich?
Fussbodenheizung
Um welchen Typ Wärmepumpe handelt es sich? (Wärmequelle?)
Luft/Wasser
Welches hydraulische Element muss zwingend bei der Überhöhung des Pufferspeichers eingebaut werden? Markieren Sie dieses im Schema oben!
Ein Mischventil, damit kein zu heisses Wasser direkt in die Bodeheizung gelangt
Markieren Sie den optimierten Regler für den Betrieb der WP im Heizmodus. Ziehen Sie Linien auf die Elemente im Schema, mit welchen der Regler verbunden sein muss.
Markieren Sie den optimierten Regler für den Betrieb der WP im Warmwassermodus. Ziehen Sie Linien auf die Elemente im Schema, mit welchen der Regler verbunden sein muss.
Markieren Sie den optimierten Regler für den Betrieb des Gebäudes mit Temperaturbeeinflussung. Ziehen Sie Linien auf die Elemente im Schema, mit welchen der Regler verbunden sein muss.
2.11 PV-Optimierung in PolySun
Sie arbeiten mit der Reglerstufe 3: SG-Ready mit Speicherüberhöhung. Was bewirkt diese Reglerstufe? Welche Speicher werden überhöht? Wie beurteilen Sie die Effizienz?
Bei PV-Überschuss → WP wird in erhöhten Betrieb geschaltet
Effizienz: Mittel bis schlecht, da WP auf höherer Temp. arbeiten muss
Warmwasserspeicher und Pufferspeicher werden erhöht
Sie arbeiten mit der Reglerstufe 3a: SG-Ready mit Speicherüberhöhung und Elektroeinsatz. Was bewirkt diese Reglerstufe zusätzlich? Welcher Speicher wird durch den Elektroeinsatz beeinflusst? Wie beurteilen Sie die Effizienz?
Der el. Heizstab wird bei PV-Überschuss zugeschaltet.
Brauchwarmwasserspeicher wird beeinflusst.
Schlechte Effizienz, da Heizstab weit ineffizienter als WP.
Sie arbeiten mit der Reglerstufe 4a: Inverter-WP mit Thermomanagement Gebäude. Was bewirkt diese Reglerstufe zusätzlich? Welcher Speicher wird zusätzlich beeinflusst? Wie beurteilen Sie die Effizienz?
Die Gebäudemasse wird als Speicher genutzt.
Die Gebäudehülle (Speicher) wird zusätzlich beeinflusst.
Sehr hohe Effizienz, da Gebäudemasse gross ist.
Sie ergänzen Ihr System zusätzlich mit einer elektrischen Batterie. Wie wird damit die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems beeinflusst (bei heutigen Stromtarifen)?
Die Batterie erhöht den Eigenverbrauch und reduziert den Netzbezug.
Bei heutigen Tarifen ist die Wirtschaftlichkeit begrenzt.
Anstelle eines Energiemanagers mit automatischer Regelung können Sie Ihr System auch manuell optimieren. Was müssten Sie konkret tun? Erreichen Sie die gleichen Resultate wie bei der automatischen Regelung? Wie schätzen Sie den Aufwand?
Manuell Laden, Heizen, Brauchwarmwasserspeicher, Pufferspeicher etc. Manuell überwachen. Gleiche Resultate sind rein theoretisch möglich aber sehr schwer zu erreichen.
Aufwand ist massiv höher als mit automatischer Regelung durch Energiemanager
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